Описание проектируемой машины

Тестоделитель РТ-2. Предназначен для деления пшеничного теста на заготовки массой от 0,1 до 1,1 кг.

Рис. 4. Тестоделительная машина РТ-2. [3]

 

Тестоделитель РТ-2 состоит из приемной воронки 1 и двух рифленых нагнетательных валков 2 разного диаметра, вращающихся с постоянной скоростью. Рабочая камера 3 с помощью горловины 4 примыкает к делительной головке 5, в которой размещены четыре мерных камеры 6. Мерная камера представляет собой цилиндрическую бронзовую гильзу 7, внутри которой расположен плавающий поршень 8 с опорным роликом 9. Делительная головка вращается равномерно. С фронтальной ее стороны расположены валик 10, облегчающий отделение тестовых заготовок от делительного барабана, и ленточный транспортер 11 для отвода заготовок. Передняя часть транспортера опирается на штанги 12 и 13 с винтовым регулятором высоты подъема. Благодаря последнему удобно проводить компоновку делителя с любым видом технологического оборудования в зависимости от технологической схемы производства и ассортимента вырабатываемых изделий.

Станина машины состоит из двух стальных рам: нижней 15 и верхней 14. В нижней размещены приводной электродвигатель 16 и редуктор 17, в верхней — главный вал машины 18, делительная головка 5 с механизмом 19 регулирования массы и транспортер тестовых заготовок.

В этой машине, несомненно, интересным является устройство делительной головки и механизма регулирования массы заготовки.

Отличительной особенностью делительной головки является наличие механизма регулирования массы заготовок, позволяющего вести плавное регулирование во время работы тестоделителя в достаточно больших пределах от 0,2 до 1,1 кг. Наличие четырех карманов в делительной головке позволяет обеспечить высокую производительность при сравнительно небольшой частоте вращения делительной головки.

Тесто из приемной воронки захватывается питательными валиками и подается в рабочую камеру, где создается давление от 0,03 до 0,12 МПа. Под действием его тесто поступает в мерную камеру и перемещает поршень к центру барабана до тех пор, пока опорный ролик не коснется кулака. При дальнейшем вращении барабана ролик накатывается на выталкивающий кулачок и, перекатываясь по его поверхности, выталкивает поршень и тем самым отмеренную тестовую заготовку из мерного кармана на ленту транспортера. [3]

5. Технологический расчет

Важнейшей характеристикой технологического оборудования является его производительность (количество продукции, полученное за единицу времени на этом оборудовании).

Производительность тестоделительной машины: П=40 куск./мин
Развес кусков g_r = 0,4-0,1 кг

Также эта величина может быть определена по формуле:
П=m*n_r*g_r

m - количество мерных карманов, m =2;

n_r - частота вращения делительной головки;

g_r- развес кусков; g_r = 1 кг

Если производительность задана [куск/мин], то

П=т*n_г, тогда

n_г = П / m = 40 / 2 = 20 мин־¹

Производительность валкового нагнетателя определяется по формуле:

П = B*h*π*D*n_в*ρ*k₁*k₂

В - длина зазора между валками, м;

h - ширина зазора между валками, м;

D - диаметр валков, м;

n - число оборотов валков, м;

ρ - объемная масса теста, кг/м;

k₁ - объемный коэффициент подачи валков, к, = 0,8;

к₂- коэффициент, учитывающий многовалковое нагнетание, к₂= 2;

Также объемный коэффициент подачи валков (k₁) можно определить, как отношение фактической производительности к теоретической:

к = П_ф / П_т

Производительность П_в = П = m*n_r*g_r
П_в = 2*20*1=40 кг/мин

 

6. Кинематический расчет.

Определим передаточное отношение привода делительной головки:
i₁= n_эл./n_r

n_эл.- частота вращения электродвигателя (принимаем равным 950 мин ־¹)
n_r.- частота вращения делительной головки, мин (определена в технологическом расчете)
i₁ = 950 /20 =47,5
Разбиваем i₁ по ступеням:

i_{1 =} i_р.п.*i_ч.п.*i_з.п.1*i_3.п.2

Выбираем по каталогу червячный редуктор одноступенчатый марки РЧП 80А, i_ред = 20

Определяем передаточное отношение привода валкового нагнетателя:

i₂= n_эл./n_в

n_в - число оборотов валков в минуту (определено в технологическом расчете)

i₂= 950 /12=79,2

Разбиваем i₂ по ступеням:

i₂=i_р.п.*i_ч.п.*i_з.п.1*i_ц.п.1*i_з.п.3

Примем i_з.п.1 равным 1, чтобы валки вращались с одинаковой скоростью, тогда передаточное отношение первой цепной передачи i_ц.п.1 равно:

i_ц.п.1 = i₂ /(i_р.п.*i_ч.р.*i_з.п.1*i_з.п.3)

Тогда

i_ц.п.1 = 79,2 / (1*20*1,5*1) = 2,64

Примем d₁ = 100мм, тогда d₂ = di*i_p.п.

d₂ = 100*1=100 мм

Определим количество зубьев:

Примем z₁ =18, тогда z₂ = z₁*i_3.п.1 = l8*1,5=27;

z₃=15, тогда z₄=z₃*i_з.п.2 = 15*l,5=22,5;

z₅=13, тогда z₆=z₅*i_з.п.3 = 13*l=13.
Отсюда число оборотов валков в минуту равно:

n_в = П_в/(B*h* π*D*n_B*ρ*k₁*k₂)

Диаметр валков (D) можно определить по формуле:

D = (Н-h)/(1—cosα);

Н - h - величина линейного обжатия;

a - угол захвата

Н = 40 мм; h = 10 мм; cosα=45°.
Тогда = (40 - 10) / 1- cos45°).
Следовательно:
n_в = 40/0,325*0,025*3,14*0,1*800*0,8*2) = 12 мин ־¹

 

 

Кинеметическая схема

С 28

Энергетический расчет.

Энергетический расчет заключается в определение мощности электродвигателя. Для определения потребной мощности машин с валковым нагнетанием теста рассмотрим условия взаимодействия валков с тестом.

 

 

Потребная мощность на вращение валков определяется по формуле:
N = (М*W)/1000, кВт
М - момент вращения обоих валков, нм;
W - угловая скорость валков, с"¹;
w = (π *n) / 30

n - число оборотов валков в минуту.

Исходя из принятого условия приложения равнодействующих давления теста на валки и условий действия поверхности валков на тесто, можно написать формулу для момента сопротивления вращению двух валков.
М = Рп * D sin(α/2) + (θ*В*β₁ *D²/2) + (Р_n + Р_r) * μ*d, нм
Р_n - равнодействующая давления теста на валки в приемной зоне, н;
D - диаметр валков, м;

α /2 - угол, характеризующий точку приложения равнодействующей в
приемной зоне;

Р_г - равнодействующая давления теста на валки в зоне нагнетания, н;
D - длина рабочей части валка, м;

β₁ – угол выпрессовывания, рад;

d - диаметр цапфы валка, м;
μ - коэффициент трения цапфы.

М = 0,04*10⁵*0,1*0,5 + ((1000*0,4)/2)*(π*0,1²)/3)+(0,004*
10⁵*1,05+0,04*10⁵)*0,2*0,06=508,4 нм

Тогда:

W=(3,14*12)/30=1,256 с^-1

N₁=(508,4*1,256)/1000=0,639 кВт

Мощность электродвигателя определяется по формуле:
N_эл=(N₁+N₂+N₃)/η_прив.

N₂ - мощность, затраченная на вращение делительной головки;

N₃ - мощность, затрачиваемая на привод движения конвейера;

η_прив. - КПД привода (η_прив.=0,7)

Из опытных данных N₂+ N₃=0,5 кВТ, тогда

N_ЭЛ=(0,639+0,5)/0,7=1,63 кВт;

Подбираем по каталогу марку электродвигателя при:

n_эл=950 мин‾¹; N_ЭЛ = 2 кВт

В результате подбора марка электродвигателя: 4А112МВ6УЗ